Zdalny włącznik sterowany podczerwienią

#
Zdalny włącznik
sterowany podczerwienią
2649
Do czego to służy?
Na łamach czasopism elektronicznych opisy−
wano już wiele układów służących do zdal−
nego sterowania różnego rodzaju urządzenia−
mi. Były to zarówno układy jednokanałowe
typu „włącz−wyłącz”, jak i zaawansowane
konstrukcje wielokanałowe. Urządzenia te
pracowały zwykle w oparciu o sterowanie
podczerwienią lub falami radiowymi − te
ostatnie gwarantowały zazwyczaj większy
zasięg. Czytelnicy wciąż są zainteresowani
tego typu konstrukcjami, np. do zdalnego
włączania urządzeń domowych. Do takich
celów wystarczy prosty układ sterownika re−
agującego, np. na pilota telewizyjnego. W ni−
niejszym artykule zaprezentowano taki nie−
skomplikowany konstrukcyjnie układ włą−
czająco/wyłączający praktycznie dowolne
urządzenie zasilane z sieci 230V/50Hz. Ce−
chą wyróżniającą jest niski koszt i łatwa do−
stępność zastosowanych podzespołów.
Jak to działa?
Schemat ideowy zdalnego włącznika przed−
stawiony został na rysunku 1. Zasilacz sta−
nowią elementy TR1,D1,C1,C2 i U1. LED
D2 pełni rolę kontrolki obecności napięcia
zasilającego. Zasilacz dostarcza napięcia sta−
bilizowanego +5V.
W roli układu odbierającego wiązkę pro−
mieniowania podczerwonego zastosowano
popularny scalony odbiornik podczerwieni
TFM5360 (U3). Współpracuje on ze zdecy−
dowaną większością pilotów telewizyjnych.
Wyjście U3 może sterować innymi układami
elektronicznymi, np. z przerzutnikiem T.
W niniejszej konstrukcji zrealizowany on zo−
stał za pomocą układu scalonego CMOS
CD4017 (U2). Przez producenta został on za−
projektowany jako licznik dziesiętny. Po
skróceniu cyklu pracuje jednak jak typowa
dwójka licząca. Osiągnięto to dzięki podłą−
czeniu wyjścia Q2 do wejścia kasującego U2
(Reset).
Odbiornik podczerwieni U3 reaguje na
częstotliwości zbliżone do 36kHz. Przebieg
z jego wyjścia podawany jest na wejście zega−
rowe CLK U2. Elementy R3,C3 formują prze−
bieg prostokątny z wyjścia U3 w taki sposób,
że przerzutnik U2 reaguje prawidłowo.
Do wyjścia Q1 U2 podłączono szeregowo
diody LED D3 i wewnętrzną diodę optotria−
ka Q1. Optotriak steruje triakiem Q2. Ten
ostatni włącza/wyłącza przyłączone urządze−
nie(−a) sieciowe w zależności od tego, ile ra−
zy zostanie wciśnięty przycisk na pilocie
podczerwieni.
Tuż po podłączeniu do sieci, na wyjściu
Q1 przez prawie sekundę utrzymuje się stan
niski, po czym pojawia się stan wysoki. Skut−
kuje to chwilowym włączeniem triaka. Przez
ten czas następuje automatyczne zerowanie
licznika U2 dzięki włączeniu kondensatora
C4 pomiędzy wejście kasujące 15 a „plus”
zasilania.
Montaż i uruchomienie
Układu można zmontować na płytce druko−
wanej przedstawionej na rysunku 2. Montaż
zaczynamy od wlutowania pięciu zwor
oznaczonych jako ZW1−ZW5. Następnie
w płytkę lutujemy rezystory, stabilizator U1,
diody, układy scalone i optotriak. Diodę
LED D2 oraz połączony z nią szeregowo re−
zystor R4 lutujemy bezpośrednio do uzwoje−
nia wtórnego (niskonapięciowego) transfor−
matora TR1. Soczewkę diody osadzamy
w 3...5−milimetrowym otworze w obudowie.
Rys. 1 Schemat ideowy
52
Październik 2002
Elektronika dla Wszystkich
Na końcu w płytkę lutujemy pionowo triak
wraz z przykręconym do niego radiatorem
aluminiowym o wielkości dobranej w zależ−
ności od przewidywanej mocy podłączanego
odbiornika prądu. Miejsce styku należy po−
kryć cienką warstwą pasty silikonowej ce−
lem lepszego odprowadzenia ciepła. W przy−
padku podłączania odbiorników o mocy do
100−150W (np. lampy) triak nie wymaga ra−
diatora.
Rys. 3 Schemat montażowy
Transformator zasilający TR1 oraz bez−
piecznik B1 znajdują się poza płytką druko−
waną. Typ zastosowanego transformatora
umożliwia przykręcenie go dwiema...cztere−
ma niewielkimi śrubami z nakrętkami do obu−
dowy. Bezpiecznik umieszczono w gnieździe
przykręconym do jednej ze ścianek obudowy.
W zależności od przewidywanej mocy przy−
łączanego odbiornika prądu należy zastoso−
wać bezpiecznik na odpowiedni prąd, np. dla
mocy do 150W w zupełności powinien wy−
starczyć bezpiecznik jednoamperowy.
Elektronika dla Wszystkich
Płytka drukowana wraz z elementami
przykręcona została do dostępnej w handlu
obudowy plastikowej o wymiarach zewnę−
trznych 105x53x38mm. Składa się ona
z dwóch jednakowych części skręcanych
jedną śrubą. Można zastosować obudowę
o innych wymiarach − ważne jest jedynie,
aby zmieściła się w niej płytka i transforma−
tor zasilający.
Po przykręceniu zmontowanej płytki,
gniazda bezpiecznikowego i transformatora
do obudowy oraz połączeniu tych podzespo−
łów ze sobą izolowanymi przewodami sie−
ciowymi, do jednej z bocznych ścianek
obudowy przykręcono dwie kostki elektro−
techniczne. Do pierwszej przyłączone jest
zasilanie, do drugiej odbiornik prądu,
którym chcemy sterować. Taka wersja wy−
konania umożliwi sterowanie, np. żyrando−
lem. Kto chce sterować urządzeniami zasi−
lanymi za pośrednictwem wtyczki siecio−
wej, powinien do wspomnianych kostek
przykręcić izolowane przewody sieciowe
zakończone wtyczką i gniazdem sieciowym
lub zastosować obudowę typu „wtyczka −
gniazdo”.
Odbiornik podczerwieni U3 powinien
„widzieć” wiązkę podczerwieni, na którą
ma reagować. W związku z tym w jednej ze
ścianek obudowy należy naprzeciwko czuj−
nika wykonać okrągły lub jeszcze lepiej
kwadratowy otwór o średnicy 1cm lub wy−
miarach 1x1cm.
Uwaga: na niektórych elementach
układu występuje napięcie groźne dla
zdrowia i życia. Z tego powodu osoby nie−
doświadczone lub/i niepełnoletnie mogą
wykonywać niniejszy układ tylko pod
czujnym okiem wykwalifikowanej osoby
dorosłej!
Październik 2002
Zmontowany układ nie wymaga urucha−
miania i regulacji. Po podłączeniu zasilania po−
winien działać od razu. Dioda LED D3 zaświe−
ci się na moment, po czym zgaśnie. Po pierw−
szym naciśnięciu dowolnego przycisku na pilo−
cie TV LED zaświeci się na stałe do czasu ko−
lejnego skorzystania z pilota. Zamiast pilota TV
można skorzystać z zegarka naręcznego z wbu−
dowanym pilotem TV lub wykonać go samo−
dzielnie. Schemat przykładowego nadajnika
podczerwieni zamieszczono w EdW 2/98, s.14.
Dariusz Knull
Wykaz elementów
Rezystory:
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330 Ω
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47Ω
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68k Ω
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,5k Ω
Kondenstory:
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/25V
C2,C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/9V
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF
Półprzewodniki:
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 3...5mm czerwona
D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 3...5mm zielona lub żółta
Q1 . . . . . . . . . . . . . .MOC3062 (MOC3041...3 lub 3061...3)
Q2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TIC246D (400V/16A) lub inny
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM78L05
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4017
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TFM5360
Pozostałe:
TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TS2/46
B1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1−110A/250V WTA−TT
Gniazdo bezpiecznikowe
2 kostki elektrotechniczne
Obudowa plastikowa (patrz tekst)
Komplet podzespołów z płytką
jest dostępny w sieci handlowej AVT
jako kit szkolny AVT−2649
53